13.11.2019 11:30
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Forschung
Rauschen unterstützt beim Hören
Nebengeräusche stören, würde man meinen. Das Gegenteil scheint der Fall beim sogenannten «Weissen Rauschen». Basler Forschende stellten fest, dass es die Unterscheidung sehr ähnlicher Töne erleichtert.

Dem Gehirn fällt es schwer, Töne zu unterscheiden, wenn sie im Frequenzspektrum nah beieinander liegen. Dabei dürfte ein zusätzliches Hintergrundrauschen stören, nahmen Forschende bisher an. Ein Team der Universität und des Universitätsspitals Basel kam jedoch bei Versuchen mit Mäusen zum gegenteiligen Ergebnis: Weisses Rauschen - ein konstantes, höhenbetontes Geräusch - schien den Tieren sogar zu helfen, zwei ähnliche Töne zu differenzieren.

Das internationale Team um Tania Rinaldi Barkat von der Uni Basel untersuchte die Hirnaktivität im sogenannten auditiven Cortex, also dem Hirnareal, das akustische Signale verarbeitet. Dort sind verschiedene Nervenzellgruppen für unterschiedliche Tonfrequenzen verantwortlich, wie die Forschenden im Fachblatt «Cell Reports» beschreiben.

Den gemessenen Aktivitätsmustern zufolge konnte das Gehirn der Mäuse zwei nahe beieinander liegende Töne besser unterscheiden, wenn die Forschenden zusätzlich weisses Rauschen einspielten, als wenn die Umgebung ansonsten still war.

Weniger Überlappung

Das Paradoxe am Effekt des Rauschens: Es bremst eigentlich die Reaktion der Nervenzellen auf die vorgespielten Töne, berichten die Forschenden im Fachartikel. Dies führt dazu, dass sich die Aktivitätsmuster der Nervenzellgruppen, die die beiden Töne im Gehirn darstellen, weniger überlappen. Die allgemeine Reduktion der neuronalen Aktivität führe somit zu einer deutlicheren Tondarstellung, erklärte Barkat gemäss einer Mitteilung der Uni Basel.

Um sicherzugehen, dass tatsächlich die reduzierte Aktivität zur besseren Tonunterscheidung führte, senkten die Forschenden in einem weiteren Schritt die Nervenzellaktivität künstlich. Dazu verwendeten sie eine Methode namens Optogenetik, mit der sich mittels Lichtsignalen die Aktivität von Nervenzellen steuern lässt. Es zeigte sich der gleiche Effekt wie beim weissen Rauschen: Die Nervenzellgruppen des auditiven Cortex differenzierten die ähnlichen Töne besser.

Laut Barkat wäre es denkbar, diese Erkenntnisse für die Weiterentwicklung von Hörprothesen einzusetzen. So liesse sich womöglich die Frequenzauflösung verbessern.

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